物理化學(xué) 電解質(zhì)溶液 知識總結(jié)

1、第五章 電解質(zhì)溶液前言1. 電化學(xué)在現(xiàn)代生活中應(yīng)用十分廣泛，主要工藝有電解和電鍍2. 導(dǎo)體可分為電子導(dǎo)體和離子導(dǎo)體，顧名思義電子導(dǎo)體是由電子承擔(dān)導(dǎo)電作用，溫度升高，電阻增大（如金屬）。離子導(dǎo)體則剛好相反，且是由離子承擔(dān)導(dǎo)電作用。第一節(jié) 法拉第定律一：法拉第定律（3）1. 定律內(nèi)容：再電極界面上析出的物質(zhì)的物質(zhì)的量與通入的電荷量成正比。若將幾個(gè)電極串聯(lián)起來（通過電量相同）且所選取的基本單位也相同，那么析出的物質(zhì)的物質(zhì)的量也相同。2. 計(jì)算公式：Q=nZF 其中F為常量，數(shù)值等于96500 C/mol3. 基本粒子的選?。鹤⒁夥ɡ诙芍械奈镔|(zhì)的量和摩爾質(zhì)量都是指基本單元的物質(zhì)的量和摩爾質(zhì)量。我們

2、規(guī)定用帶電量為元電荷的粒子作為基本單元，例如H+ 和 都可以做為基本單元。二：離子的電遷移1. 離子淌度：我們定義離子的遷移速率與兩極間的電勢差和極間距的商的乘積成正比，公式為u=U(dE/dl)。其中U為離子遷移速率。(dE/dl)稱為電勢梯度。我們可以用離子淌度表示離子的流動(dòng)性。2. 離子遷移數(shù)：我們定義一段時(shí)間內(nèi)某離子通過產(chǎn)生的電量與總電量的比值叫做離子遷移數(shù)。公式為t=Q/Q 此外還要知道兩件事：（1） Q總=Q正+Q負(fù)（2） t正+t負(fù)=1第二節(jié) 電導(dǎo)和電導(dǎo)率一：基本概念1. 電導(dǎo)：電阻的倒數(shù)成為電導(dǎo)，表示通電能力強(qiáng)弱（溶液的電導(dǎo)是各離子電導(dǎo)的和）2. 電導(dǎo)率：電阻率的倒數(shù)成為電導(dǎo)率

3、，表示對電流阻礙能力大小（電導(dǎo)率也可理解為單位長度單位面積的導(dǎo)體的電導(dǎo)）3. 摩爾電導(dǎo)率：我們?yōu)榱讼凉舛葘﹄妼?dǎo)率的影響引入了摩爾電導(dǎo)率，摩爾電導(dǎo)率就是電導(dǎo)率除以物質(zhì)的濃度 他的單位是二：濃度對電導(dǎo)率的影響： 通過大量的實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)濃度足夠小的時(shí)候，電導(dǎo)率隨濃度時(shí)呈線性變化的，變化規(guī)律為。所以我們可以令c近似為0從而推出極限摩爾電導(dǎo)率。但這個(gè)方法只適用于強(qiáng)電解質(zhì)，弱電解質(zhì)的電導(dǎo)率即使在濃度很稀的時(shí)候變化依然很大，所以弱電解質(zhì)的極限摩爾電導(dǎo)率只能通過強(qiáng)電解質(zhì)的離子加和得來。其依據(jù)是：Lm ¥ = lm, +¥ + lm, -¥三：摩爾電導(dǎo) lm 與 t ±

4、、U± 的關(guān)系1. 對于強(qiáng)電解質(zhì)溶液：lm, + = t+ lm lm, - = t- lm lm, + = U+ ×F lm, - = U- ×F 以上的幾個(gè)公式需要大家掌握，尤其是最后一個(gè)結(jié)論公式。2. 電離度和解離常數(shù)（1）電離度：a=Lm/Lm¥其中摩爾電導(dǎo)率可用電導(dǎo)法求算，極限摩爾電導(dǎo)率可用強(qiáng)電解質(zhì)推（3） 解離常數(shù)： 式中標(biāo)準(zhǔn)濃度=1mol/L3. 難溶鹽的飽和濃度及解離度的測定：（3）（簡答，計(jì)算）將難溶鹽稀釋到很稀時(shí)，我們可以近似把他的電導(dǎo)率當(dāng)作該物質(zhì)的極限電導(dǎo)率，但此時(shí)，水的電離作用就不能忽略了，所以有： 據(jù)此，我們可以求出難溶電解質(zhì)飽

5、和溶液濃度c四：電導(dǎo)滴定我們可以用電導(dǎo)滴定法來測定溶液的濃度，繪制出圖像的拐點(diǎn)我們稱之為等當(dāng)點(diǎn)。電導(dǎo)滴定不同于我們常見的滴定法，它有一定的優(yōu)點(diǎn)。例如操作簡便，不需要指示劑。因此它可以用來滴定那些不可以用指示劑滴定物質(zhì)的溶液。例1 現(xiàn)有一電導(dǎo)池在298 K時(shí)裝入0.010 mol·L-1 KCl溶液, 測得其電阻為590 W, 若將電導(dǎo)池洗凈再裝入0.010 mol·L-1 HAc溶液, 測得其電阻為5085 W, 已知在298 K時(shí)0.010 mol·L-1 KCl溶液的電導(dǎo)率k =1.4127×10-4 S· m -1, lm, H+ =34

6、9.8×10-4 S·m2·mol-1, lm, Ac- = 40.9×10-4 S·m2 ·mol-1。試求: 1. 電導(dǎo)池常數(shù)（l /A）; 2. 0.010 mol·L-1 HAc溶液的電導(dǎo)率k; 3. 0.010 mol·L-1 HAc溶液的摩爾電導(dǎo)率Lm; 4. 0.010 mol·L-1 HAc溶液的解離度a和解離常數(shù)Kc。解： 1. l /A=k0 ·R0= 1.4127×10-2 × 590=8.33（m-1） 2. k 1=(l /A) /R1=8.33/5

7、085=1.64×10-3（ S· m -1 ） 3. Lm= k 1 / c1=1.64×10-3/（0.01×103） =1.64×10-4（ S·m2·mol-1 ）4. 例2 將某電導(dǎo)池盛以0.02 mol×dm-3 KCl溶液（25時(shí)其電導(dǎo)率為0.277 S × m-1），在25時(shí)測得其電阻為82.4，再換用0.005 mol × dm-3 K2SO4溶液，測得其電阻為326.0。求： （1）電導(dǎo)池常數(shù)K(l/A)； （2）K2SO4溶液的電導(dǎo)率；（3）K2SO4溶液的摩爾電導(dǎo)率和（ K2SO4）溶液的摩爾電導(dǎo)率解：（1）K(l/A)=R = 22.8 m-1（2）(K2SO4) =0.07 S ×